Ето как изглежда квантовият компютър

Гледан по-отдалеч изглежда като модернистичен полилей. Или като събрани на едно място цилиндри и жички, завършващи в края с малък стоманен цилиндър. Всъщност това е един от най-софистицираните квантови компютри правени досега.

Процесорът му има мощност от 50 квантови бита или qubits, които обработват задачите по (потенциално) революционен начин.

Информацията създавана и съхранявана в нормалните компютри се обозначава със серии от единици и нули. Qubits могат да представят и двете стойности едновременно (възможност известна като суперпозиция), което означава, че квантов компютър може теоретично да тества двете едновременно. Добавете още qubits и тази трудна за вярване изчислителна мощност се увеличава.

През ноември миналата година IBM представи първия квантов компютър с 50 qubits в света. Той е разположен в лаборатория, в гигантски бял калъф, с помпи, които да поддържат необходимата за работата му температура и няколко традиционни компютри, които да подпомагат управление на задачите или алгоритмите, които се инициират.

На CES (високотехнологичното изложение в Лас Вегас) тази година, фирмата донесе и вътрешностите на супер компютъра – кабелите и тръбите, необходими за изпращане на сигнали към чипа и за поддържане на охлаждането на системата, така че присъстващите биха могли по-добре да разберат как работи квантовият компютър.

Най-голямото предизвикателство, според вицепрезидента на IBM за научни изследвания Джефри Уелсър, е изолирането на чипа от нежелан „шум“. Това включва електрически, магнитен и термичен шум. Например само температурата на помещението в което се намира, може да направи цялата машина безполезна. Тук идва ролята на споменатите помпи.

От горе до долу системата постепенно се охлажда от четири температурни равнища с течен хелий, като накрая, вътре в цилиндъра, достига до 10 милионни от абсолютната нула по Келвин. В същото време проводниците носят радиочестотни сигнали до чипа. Те се описват върху qubits, изпълнявайки всяка програма, която изследователският екип желае да изпълни. Кабелите са проектирани така, че да не се допускат никакви външни шумове, включително топлинна енергия, които да се транспортират до чипа на квантовия компютър.

Много от експертите предполагаха, че 50-qubit система може да постигне „квантово надмощие“. Терминът се отнася до момента, в който квантов компютър ще е в състояние да надминава традиционната компютърна система или да изпълни задача, която при традиционните компютри е невъзможна. Проблемът обаче е, че квантовите компютри са съвместими само с определени алгоритми. Те са подходящи за квантовата химия например и материалните симулации. Но е малко вероятно някога да използвате квантов компютър, например за да завършите презентация в PowerPoint.

„Светът не е класически, той е квантов, затова ако искате да го симулирате, имате нужда от квантов компютър“, каза Уелсър пред списание Engadget.

Изследователите вече са провели експерименти с квантовите компютри. Учените от IBM са успели да симулират берилиевия хидрид (BeH2) на квантов процесор със седем qubits през септември миналата година. Но критиците искат да видят квантов компютър, който да постигне нещо по-осезаемо, което е по-смислено за всекидневния потребител. Но този ден, за съжаление, все още вероятно е далеч.